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半固态高熵合金研究进展

精密成形工程 2024年第8期16卷 212-220页

作者：习西男刘琦宁莉张丽军李工中航西安飞机工业集团股份有限公司西安710089 山东科技大学材料科学与工程学院山东青岛266590 燕山大学材料科学与工程学院河北秦皇岛066004

虽然高熵合金在诸多方面表现出很大的应用潜力,但是由于其原材料普遍昂贵且制备加工成本高,该类新型合金的开发和应用大大受到限制。半固态成形是一种在固-液两相区直接成形的技术,可以实现金属材料的短流程和近终成形,大大降低了合金... 详细信息

虽然高熵合金在诸多方面表现出很大的应用潜力,但是由于其原材料普遍昂贵且制备加工成本高,该类新型合金的开发和应用大大受到限制。半固态成形是一种在固-液两相区直接成形的技术,可以实现金属材料的短流程和近终成形,大大降低了合金产品的制备成本,同时又能保持其优异的性能,在推动高熵合金应用方面具有现实意义。本文主要综述了近年来通过半固态成形技术制备半固态高熵合金的最新研究成果,总结了不同的半固态成形工艺及半固态坯料的制备方法,着重对比分析了不同半固态处理条件下,处理温度和处理时间对制备的半固态高熵合金微观组织结构和力学性能的影响规律,其中包括半固态高熵合金的凝固温度、相组成、组织演变、半固态球形组织的粗化动力学以及维氏硬度和屈服强度的变化等问题,综述了半固态高熵合金的高温塑性变形行为,对比了不同半固态合金的高温氧化行为。最后,对半固态高熵合金的研究进展进行了总结,并对其目前亟待解决的问题及未来发展方向进行了展望。

关键词：高熵合金半固态触变成形组织结构高温变形高温氧化

半固态A356-0.4%Gd合金制备过程的电磁场模拟与试验研究

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热加工工艺 2024年第7期53卷 88-93页

作者：张呈杰刘政李浩华江西理工大学机电工程学院江西赣州341000

通过数值模拟研究了半固态A356-0.4%Gd合金熔体中磁感应强度和电磁力的分布,并分析了电流强度和电流频率对其的影响。模拟结果表明:磁感应强度及电磁力由熔体中心沿半径方向逐渐增大,呈“中间小,边缘大”分布,且增大电流强度及频率能明... 详细信息

通过数值模拟研究了半固态A356-0.4%Gd合金熔体中磁感应强度和电磁力的分布,并分析了电流强度和电流频率对其的影响。模拟结果表明:磁感应强度及电磁力由熔体中心沿半径方向逐渐增大,呈“中间小,边缘大”分布,且增大电流强度及频率能明显增大合金熔体边缘区域的磁感应强度及电磁力,合金熔体整体得到充分搅拌的关键在于其边缘区域的电磁力。基于数值模拟结果,结合试验,进一步探明电流强度及频率对合金铸坯中心与边缘区域处初生α相的影响。试验结果表明:在电磁场作用下,铸坯边缘位置的初生相形貌与尺寸皆优于中心位置;当合金熔体于650℃浇注,在搅拌电流5 A、频率30 Hz下搅拌15 s,590℃下保温10 min后,其合金初生相在整体上较为均匀,且形貌最佳。

关键词：电磁搅拌半固态 A356-0.4%Gd合金电磁场初生α相

基于匀加速料筒孕育半固态压铸制备薄壁复杂空腔手模的研究与实践

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铸造 2024年第9期73卷 1273-1279页

作者：龚杰刘逸秀吴振辉龙文元马文林厦门格耐尔科技有限公司福建厦门361028 南昌航空大学航空制造工程学院江西南昌330036 重庆长征重工有限责任公司重庆400000

随着全球节能减排、碳达峰、碳中和的发展需求,各行业零部件轻量化、绿色化成为必然发展之路。生产医疗用橡胶、丁腈手套所需要的手模一直以来都采用陶瓷型,虽能满足功能性要求,但其存在能耗大、易破损、无回收等缺点。改用易回收的金... 详细信息

随着全球节能减排、碳达峰、碳中和的发展需求,各行业零部件轻量化、绿色化成为必然发展之路。生产医疗用橡胶、丁腈手套所需要的手模一直以来都采用陶瓷型,虽能满足功能性要求,但其存在能耗大、易破损、无回收等缺点。改用易回收的金属材料成为研究热点,铝合金以其质轻成为研究首选。由于手模部件具有薄壁、内腔复杂等特点,并需要与挤压成型部件进行焊接,采用铝型材冲压制备成本高,普通压铸存在复杂内腔难以成形和铸件不能焊接等难题。本研究基于自主开发的匀加速料筒孕育半固态压铸技术,通过数值模拟分析优化压铸工艺,采用优选的树脂砂芯,成功制备出铝合金复杂空腔手模压铸件。开发出的产品满足了项目要求,也为复杂空腔压铸件研发提供了很好的技术实例和参考。

关键词： ADC12合金半固态压铸薄壁空腔可焊压铸件医疗手套

Mg-7Zn-0.3La-xCu镁合金半固态组织演变

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特种铸造及有色合金 2024年第10期44卷 1416-1422页

作者：黄晓锋陈宣宇贺光亮张鑫涛陶伟何丹丹兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050 兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室兰州730050

采用等温热处理法制备了Mg-7Zn-0.3L_(a-x)Cu(x=0,0.5,1.0,1.5,质量分数,%,下同)镁合金半固态浆料。利用光学显微镜、扫描电镜和EDS等设备观察Cu含量、等温温度和等温时间对Mg-7Zn-0.3La镁合金半固态组织演变的影响。结果显示,Mg-7Zn-0.... 详细信息

采用等温热处理法制备了Mg-7Zn-0.3L_(a-x)Cu(x=0,0.5,1.0,1.5,质量分数,%,下同)镁合金半固态浆料。利用光学显微镜、扫描电镜和EDS等设备观察Cu含量、等温温度和等温时间对Mg-7Zn-0.3La镁合金半固态组织演变的影响。结果显示,Mg-7Zn-0.3La-1Cu镁合金的铸态组织组成主要由白色α-Mg基体和黑色共晶组织(α-Mg+MgZn_(2)+Mg_(4)Zn_(7)+CuMgZn)组成。该合金在等温热处理初始阶段,Cu起着加速非枝晶颗粒分离和球化的作用;随着等温温度的升高或等温时间的延长,非枝晶颗粒尺寸和形状因子呈先减小后增大的趋势,其中等温温度为580℃,等温时间为30 min时,Mg-7Zn-0.3La-1Cu镁合金的非枝晶组织呈现理想状态,此时的非枝晶颗粒的平均尺寸、形状因子和固相率分别为43.51μm、1.32和64.38%。在半固态组织的演变过程中,合金组织主要经历了初始粗化、组织分离、球化及最后的粗化4个阶段。

关键词： Cu含量镁合金半固态演变机理

稀土Ce对半固态挤压铸造AlSi10Cu3Fe合金组织及性能影响

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铸造 2024年第8期73卷 1137-1143页

作者：马路路张南洋张波张书维江苏安全技术职业学院智能制造与应急装备学院江苏徐州221000

通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电子万能试验机、显微硬度计及导电仪等手段分析了稀土Ce元素对半固态挤压铸造AlSi10Cu3Fe合金组织及性能演变的影响。研究结果表明:稀土Ce元素对半固态挤压铸造合金组织具有很好地细化作... 详细信息

通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电子万能试验机、显微硬度计及导电仪等手段分析了稀土Ce元素对半固态挤压铸造AlSi10Cu3Fe合金组织及性能演变的影响。研究结果表明:稀土Ce元素对半固态挤压铸造合金组织具有很好地细化作用,稀土添加量为0.5%时半固态合金组织细化效果最好,初生α-Al相呈现出等轴晶或球状晶形态,排列有序且分布非常均匀,合金的平均晶粒尺寸和晶粒形状因子分别为48μm与0.75,与不含稀土Ce的合金相比晶粒尺寸降低了51.51%,形状因子提高了53.06%。与此同时,半固态合金的力学性能也达到峰值,其抗拉强度、伸长率及显微硬度分别为231.98 MPa、7.8%和HV100.15,与不含稀土的合金相比,分别提高了37.81%、59.18%和25.38%。不含稀土Ce及稀土Ce含量为0.5%的合金导电率分别为38.56%IACS和43.27%IACS,稀土Ce的添加也有助于合金导电性能的提高。

关键词： AlSi10Cu3Fe合金半固态稀土Ce 微观组织力学性能导电率

伊之密3200T半固态镁合金注射成型机成功交付

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中国机电工业 2024年第5期 50-51页

作者：伊之密

几经迭代,伊之密半固态镁合金注射成型装备已经达到国际先进水平。本次完成交付的3200T镁合金半固态注射成型机,其注射压力可达100兆帕,真正解决当下半固态注射工艺大型件成型中补缩薄弱环节,大流量高速响应液压系统带来澎湃充填能力。

关键词：半固态充填能力注射成型机镁合金补缩注射工艺液压系统注射压力

半固态合金强流变轧制单位轧制压力分布的数学模型和理论研究

维普期刊数据库评论

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维普期刊数据库

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金属学报 2011年第3期47卷 291-297页

作者：黄红乾曹富荣管仁国赵占勇邢振环东北大学材料与冶金学院沈阳110819

建立了半固态合金强流变轧制过程封闭矩形孔型中单位轧制压力分布的数学模型,并以AZ91D镁合金为例,通过计算研究了轧制带材厚度、带材宽度和轧辊半径对单位轧制压力分布的影响规律.结果表明,强流变轧制带材的厚度越小,宽度越窄,单位轧... 详细信息

建立了半固态合金强流变轧制过程封闭矩形孔型中单位轧制压力分布的数学模型,并以AZ91D镁合金为例,通过计算研究了轧制带材厚度、带材宽度和轧辊半径对单位轧制压力分布的影响规律.结果表明,强流变轧制带材的厚度越小,宽度越窄,单位轧制压力峰值越大,平均单位轧制压力也越大;随着带材厚度减小,单位轧制压力峰值向出口移动,而随着带材宽度减小,单位轧制压力峰值向入口移动;随着轧辊半径增大,单位轧制压力的峰值和平均轧制压力都增大,峰值逐渐向出口偏移.

关键词：半固态流变轧制孔型轧制单位轧制压力数学模型 AZ91D

半固态热等静压Al/B4C复合材料液相流动行为与致密化机理（英文）

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稀有金属材料与工程 2019年第10期48卷 3102-3107页

作者：庞晓轩鲜亚疆罗昊张佳佳张鹏程中国工程物理研究院材料研究所四川绵阳621900 表面物理与化学重点实验室四川绵阳621907

为了制备具有高密度的铝基碳化硼材料,采用粉末冶金半固态热等静压方法制备了质量分数为30%碳化硼的铝基碳化硼复合材料,采用WANCE100型材料力学性能试验机和SIRION200型扫描电镜研究了复合材料的力学性能及显微形貌。结果表明:半固态... 详细信息

为了制备具有高密度的铝基碳化硼材料,采用粉末冶金半固态热等静压方法制备了质量分数为30%碳化硼的铝基碳化硼复合材料,采用WANCE100型材料力学性能试验机和SIRION200型扫描电镜研究了复合材料的力学性能及显微形貌。结果表明:半固态热等静压工艺可制备接近理论密度的Al/B4C复合材料;虽然Al/B4C材料抗拉强度可提升至约300MPa,但过高碳化硼含量也使得该材料脆性特征十分明显;同时采用间接的方法观察到了半固态工艺过程中生成的液相,该液相不仅可改善碳化硼颗粒与铝基体的结合,在高温高压下液相的流动还起到填充复合材料内部空隙的作用。半固态热等静压工艺过程中产生的液相是复合材料密度和力学性能提升的主要原因。

关键词：铝基碳化硼半固态液相致密化机理

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半固态AZ91D镁合金的触变性

金属学报 2005年第2期41卷 191-195页

作者：毛卫民闫时建甄子胜钟雪友北京科技大学材料科学与工程学院铸造研究所 100083

利用Couette型同轴双桶流变仪,对等温搅拌和重熔加热的半固态AZ91D镁合金浆料的触变性能进行了研究.实验结果表明:经过连续降温和等温搅拌,半固态浆料的表观粘度逐渐降低,并达到一个稳态值;此时,若停止搅拌剪切,并经过某一时段的等温静... 详细信息

利用Couette型同轴双桶流变仪,对等温搅拌和重熔加热的半固态AZ91D镁合金浆料的触变性能进行了研究.实验结果表明:经过连续降温和等温搅拌,半固态浆料的表观粘度逐渐降低,并达到一个稳态值;此时,若停止搅拌剪切,并经过某一时段的等温静置,再次在某一剪切速率下搅拌时,半固态浆料的表观粘度会突然升高,然后再迅速降低,最后到达一个稳态值,呈现出典型的剪切变稀特性;延长静置时间、或增加固相分数、或降低剪切速率,再次剪切搅拌时,半固态浆料到达稳态表观粘度的时间随之增长,同时稳态表观粘度值也相应增大;重熔加热后的半固态浆料的稳态表观粘度比相同固相分数的等温搅拌的半固态浆料的稳态表观粘度低;随重熔加热保温时间的延长,半固态浆料的稳态表观粘度逐渐降低,当稳态表观粘度达到最低值后,随重熔加热保温时间的延长,稳态表观粘度又逐渐增大.

关键词：镁合金触变特性半固态表观粘度